第三章化学与生活

1、 3.1 化学与生命化学与生命 人类为了生存，除了需要阳光与空气外，还必须摄取食物。人类为了生存，除了需要阳光与空气外，还必须摄取食物。食物的主要成分：食物的主要成分：水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素六大类，通常称为营养素。素六大类，通常称为营养素。一、人体内分布最广的有机物一、人体内分布最广的有机物糖类糖类 糖类是绿色植物光合作用的产物，是动、植物所需能量糖类是绿色植物光合作用的产物，是动、植物所需能量的重要来源。我国居民膳食中糖类占的重要来源。我国居民膳食中糖类占80，每天所摄取的热，每天所摄取的热能中大约有能中大约有75来自糖类。来自糖类。糖类是

2、由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物。糖类的通糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物。糖类的通式为式为Cn(H2O)m，因此又把它们叫做碳水化合物。糖类根据，因此又把它们叫做碳水化合物。糖类根据其能否水解以及水解产物多少，可以分为单糖、低聚糖和多其能否水解以及水解产物多少，可以分为单糖、低聚糖和多糖。糖。糖在体内是如何代谢的？糖在体内是如何代谢的？ 在植物细胞中最重要的多糖是植物淀粉和纤维素。谷类在植物细胞中最重要的多糖是植物淀粉和纤维素。谷类中含有丰富的淀粉，淀粉分子是由含大约中含有丰富的淀粉，淀粉分子是由含大约10001000个葡萄糖单元个葡萄糖单元的长链所组成的。淀粉被人吃下以后，酶

3、促进了淀粉和水的的长链所组成的。淀粉被人吃下以后，酶促进了淀粉和水的反应，即淀粉水解生成葡萄糖。反应，即淀粉水解生成葡萄糖。葡萄糖在小肠中被吸收到体内，然后发生三种变化，一部。葡萄糖在小肠中被吸收到体内，然后发生三种变化，一部分氧化分解生成丙酮酸和分氧化分解生成丙酮酸和ATPATP分子；一部分葡萄糖被肝脏、分子；一部分葡萄糖被肝脏、骨骼肌等组织合成糖元，；还有一部分葡萄糖转变成脂肪。骨骼肌等组织合成糖元，；还有一部分葡萄糖转变成脂肪。 肝脏中的糖元叫肝糖元，它作为能量的暂时储备；肌肝脏中的糖元叫肝糖元，它作为能量的暂时储备；肌肉中的糖元叫肌糖元，它为肌肉活动提供能量。肉中的糖元叫肌糖元，它为肌

4、肉活动提供能量。 糖类的代谢1）多糖水解成单糖 2）单糖酵解成丙酮酸 C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖C6H12O6 + 2NAD+ 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+3）丙酮酸的转化）丙酮酸的转化a.有氧氧化有氧氧化 CH3COCOOH + NAD+ + CoASH CH3COSCoA+ NADH+H+ CO2 O CH2COOH CH3COSCoA + C-COOH + H2O HO-C-COOH + CoASH CH2COOH CH2COOH草酰乙酸 O CH2COOH -H2O CHCOOH +H2O CH(OH)CO

5、OH -2H CH2COOH C-COOH C(OH)COOH C-COOH CHCOOH CHCOOHCH2COOH CH2COOH CH2COOH CH2COOH C=O COOH草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 顺乌头酸顺乌头酸 异柠檬酸异柠檬酸 草酰琥珀酸草酰琥珀酸 -2H -CO2 COOH +2 H2O -2H -2H、- CO2 CH2CH(OH)COOH CHCOOH CH2COOH CH2CH2COOH CHCOOH CH2COOH + H2O C=O COOH 苹果酸苹果酸 延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 -酮戊二酸酮戊二酸 三羧酸循环三羧酸循环 CH3COCOOH + 2.

6、5 O2 3CO2 + 2H2O丙酮酸完全氧化丙酮酸完全氧化糖代谢异常和疾病 健康人的血糖浓度：健康人的血糖浓度：血液中的葡萄糖即血糖，其浓度是相对血液中的葡萄糖即血糖，其浓度是相对稳定的，稳定的，大约在大约在0.10.1左右左右。当血糖的浓度由于消耗而逐渐降。当血糖的浓度由于消耗而逐渐降低时，肝糖元又转变成葡萄糖，陆续补充到血液中。低时，肝糖元又转变成葡萄糖，陆续补充到血液中。 人空腹时人空腹时血糖浓度高于血糖浓度高于120120毫克毫克/ 100/ 100毫升血液毫升血液（正常范围（正常范围为为8080120120毫克毫克 / 100/ 100毫升血液），就是毫升血液），就是高血糖高血糖；

7、若超过肾糖；若超过肾糖阈值，即阈值，即160160180180毫克，则为毫克，则为糖尿病糖尿病。 糖尿病的主要症状糖尿病的主要症状是高血糖、糖尿、多尿，表现为三多一是高血糖、糖尿、多尿，表现为三多一少，即多饮、多食、多尿、体重减少。少，即多饮、多食、多尿、体重减少。 糖尿病的主因糖尿病的主因是体内胰岛素分泌失调，引起糖代谢、脂代是体内胰岛素分泌失调，引起糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢的紊乱，导致血糖慢性提高。谢、蛋白质代谢的紊乱，导致血糖慢性提高。糖代谢异常和疾病 当当血糖低于血糖低于60607070毫克毫克，就是，就是低血糖低血糖，而低血糖的刺激又，而低血糖的刺激又会引起交感神经兴奋和肾上腺素分

8、泌增加，出现饥俄、四肢会引起交感神经兴奋和肾上腺素分泌增加，出现饥俄、四肢无力、面色苍白、心慌、多汗等症状。若血糖继续无力、面色苍白、心慌、多汗等症状。若血糖继续下降至下降至4545毫克以下毫克以下，因脑组织缺乏能量而发生功能性障碍，严重影响，因脑组织缺乏能量而发生功能性障碍，严重影响脑部功能，出现晕原、昏选、休克，甚至导致死亡。脑部功能，出现晕原、昏选、休克，甚至导致死亡。 每天吃多少糖好？每天吃多少糖好？世界卫生组织认为，每人每日的耗糖量世界卫生组织认为，每人每日的耗糖量以以每千克体重为每千克体重为0.50.5克左右最佳克左右最佳。苦体重为。苦体重为6060千克的成年人，千克的成年人，每人

9、每日则为每人每日则为3030克。要根据标准合理食用糖，因人而异，灵克。要根据标准合理食用糖，因人而异，灵活处理，既不能拒绝吃糖，又切莫滥吃。活处理，既不能拒绝吃糖，又切莫滥吃。 吃那种糖好？吃那种糖好？一般选择营养丰富的红糖一般选择营养丰富的红糖( (含丰富的葡萄糖含丰富的葡萄糖及铁、锰、锌等元素及铁、锰、锌等元素) )为好。在人参、党参、黄茂中富含多为好。在人参、党参、黄茂中富含多糖，其功能是扶本固正、增强免疫力，有助于延缓衰老。糖，其功能是扶本固正、增强免疫力，有助于延缓衰老。 二、人体内的燃料二、人体内的燃料脂肪脂肪什么是脂肪？什么是脂肪？脂肪类物质也是由碳、氢、氧三种元素组成的，脂肪类

10、物质也是由碳、氢、氧三种元素组成的，此外还含有氮和磷等元素。脂肪类物质主要包括脂肪、类脂此外还含有氮和磷等元素。脂肪类物质主要包括脂肪、类脂和固醇，它们都能用非极性溶剂和固醇，它们都能用非极性溶剂( (如乙醚、氯仿、苯如乙醚、氯仿、苯) )从生物从生物细胞中提取出来。细胞中提取出来。脂肪和油是脂肪酸和甘油的酯。如动物油脂肪和油是脂肪酸和甘油的酯。如动物油( (如猪油、牛油、羊如猪油、牛油、羊油、奶油及鱼肝油油、奶油及鱼肝油) )与植物油与植物油( (如麻袖、豆油、花生油、菜油如麻袖、豆油、花生油、菜油等等) )都是甘油三酯的混合物。当脂肪酸部分主要是都是甘油三酯的混合物。当脂肪酸部分主要是饱和

11、酸饱和酸时，时，常温呈固态，叫做常温呈固态，叫做脂肪脂肪；当脂肪酸部分主要是；当脂肪酸部分主要是不饱和酸不饱和酸时，时，这种酯是液体，叫做这种酯是液体，叫做油油。 CH2OOCR1 CH2OH R1COOH CHOOCR2 + 3H2O CHOH + R2COOHCH2OOCR3 CH2OH R3COOH2）甘油的转化）甘油的转化CH2OHCHOH CH3COCOOH + 4HCH2OH脂肪的消化和功能功能脂肪的消化和功能功能脂肪的消化：脂肪的消化：在消化过程中，胃液和胰液中在消化过程中，胃液和胰液中的脂酶将脂肪和油水解成脂肪酸和甘油。的脂酶将脂肪和油水解成脂肪酸和甘油。3）脂肪酸的转化）脂肪

12、酸的转化(Transformation of Fatty Acid) 在有氧氧化条件下，饱和脂肪酸通常经过酶促 氧化途径变成脂酰辅酶A和乙酰辅酶A。 CoASH H2ORCH2CH2COOH RCH2CH2COSCoA FAD FADH2 RCH=CHCOSCoA H2O RCH(OH)CH2COSCoA NAD+ NADH+H+ RC(O)CH2COSCoA CoASH CH3COSCoA + RCOSCoA脂肪的功能：脂肪的功能：起着两种重要作用：一种是用于起着两种重要作用：一种是用于合成某些合成某些身体组织的组成物身体组织的组成物，例如磷脂；另一种是用作，例如磷脂；另一种是用作体内燃料体

13、内燃料，这些燃料可以立即使用，也可以储存起来备用。脂肪在这些燃料可以立即使用，也可以储存起来备用。脂肪在一定程度上也可作为防止身体散热的绝缘体，以维持体一定程度上也可作为防止身体散热的绝缘体，以维持体温恒定，并能保护其他组织免受损伤。温恒定，并能保护其他组织免受损伤。人体需要多少脂肪？人体需要多少脂肪？一般认为，人体每天一般认为，人体每天至少需要至少需要8g脂脂肪，只占人体总热能供给量的肪，只占人体总热能供给量的2(其余能量由糖类化合其余能量由糖类化合物等供给物等供给)。三、生命的存在形式三、生命的存在形式蛋白质蛋白质 一切重要的生命现象和生理机制都与蛋白质相关，所以一切重要的生命现象和生理机

14、制都与蛋白质相关，所以没有蛋白质就没有生命没有蛋白质就没有生命。 一百多年前，德国科学家曾经做过一个有趣的实验：一百多年前，德国科学家曾经做过一个有趣的实验：用不同的食物来喂养小动物，第一组用膀和脂肪来喂用不同的食物来喂养小动物，第一组用膀和脂肪来喂养第二组喂的是蛋白质。结果第一组动物全死了，而养第二组喂的是蛋白质。结果第一组动物全死了，而第二组动物却安然无恙。第二组动物却安然无恙。蛋白质的组成蛋白质的组成 一切蛋白质都是含氮的物质，它们中多数含氮一切蛋白质都是含氮的物质，它们中多数含氮12121919、含碳含碳50505555、含氢、含氢6 67 7，含氧，含氧20202727，某些蛋，某些

15、蛋白质含少量其他元素如硫、磷、铁、铜等。白质含少量其他元素如硫、磷、铁、铜等。蛋白质分为蛋白质分为单纯蛋白质单纯蛋白质和和结合蛋白质结合蛋白质两大类。两大类。单纯蛋白质是指基本上单纯蛋白质是指基本上只由氨基酸组成的蛋白质只由氨基酸组成的蛋白质；结合蛋白结合蛋白质由质由单纯蛋白质和辅基组成单纯蛋白质和辅基组成。辅基可以是糖、核酸、核糖、。辅基可以是糖、核酸、核糖、血红素、叶绿素以及某些金属离子等。结合蛋白质分为核蛋血红素、叶绿素以及某些金属离子等。结合蛋白质分为核蛋白、粘蛋白、糖蛋白、脂蛋白。白、粘蛋白、糖蛋白、脂蛋白。根据溶解度的不同，又可以将其分为根据溶解度的不同，又可以将其分为纤维状蛋白纤

16、维状蛋白和和球蛋白球蛋白。纤维状蛋白大多数呈丝状，不溶于水可用来组成动物的皮纤维状蛋白大多数呈丝状，不溶于水可用来组成动物的皮肤、毛发、角、羽毛、结缔组织及骨骼等，对动物起保护、肤、毛发、角、羽毛、结缔组织及骨骼等，对动物起保护、支撑作用。球蛋白呈球状或椭圆状，溶于水或盐、酸、碱的支撑作用。球蛋白呈球状或椭圆状，溶于水或盐、酸、碱的溶液中，在生命活动中起重要作用，它包括酶、血红蛋白、溶液中，在生命活动中起重要作用，它包括酶、血红蛋白、球蛋白、清蛋白等。球蛋白、清蛋白等。 蛋白质的功能 蛋白质是人和动物不可缺少的营养物质。美国著蛋白质是人和动物不可缺少的营养物质。美国著名营养学家安德尔名营养学家

17、安德尔戴维丝指出：戴维丝指出：“摄取充足的蛋摄取充足的蛋白质，会使人体年轻美丽，精力充沛，耐力持久，白质，会使人体年轻美丽，精力充沛，耐力持久，生命充满健康的阳光。生命充满健康的阳光。”成人每天要摄取成人每天要摄取60608080克克蛋白质，才能满足生理需要，保持身体健康。蛋白质，才能满足生理需要，保持身体健康。 四、生命的根源物质四、生命的根源物质核酸核酸核酸的组成核酸的组成从元素组成来讲，核酸除含碳、氢、氧、氮四种元素外还从元素组成来讲，核酸除含碳、氢、氧、氮四种元素外还含有大量的磷，个别的核酸中还含有硫。核酸中约含含有大量的磷，个别的核酸中还含有硫。核酸中约含15151616的氮和的氮和

18、9 91010的磷。的磷。 根据核酸中所含戊糖的种类不同可将根据核酸中所含戊糖的种类不同可将核酸分成脱氧核糖核酸分成脱氧核糖核酸和核糖核酸两大类核酸和核糖核酸两大类。脱氧核搪核酸简称。脱氧核搪核酸简称DNADNA，其相对分子，其相对分子质量约为质量约为10106 610108 8，主要存在于细胞核中。核糖核酸简称，主要存在于细胞核中。核糖核酸简称RNARNA，其相对分子质量约为其相对分子质量约为25002500到到l0l06 6，大部分存在于细胞质中。，大部分存在于细胞质中。DNADNA实际上是一个聚合链它主要是由实际上是一个聚合链它主要是由腺嘌呤腺嘌呤(A)(A)、乌嘌呤乌嘌呤(G)(G)、

19、胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T)和和胞嘧啶胞嘧啶( (C)C)四种含氨四种含氨碱基碱基与与脱氧核糖脱氧核糖的的1 1位碳位碳原子相连接而成的。原子相连接而成的。RNARNA在结构上与在结构上与DNADNA相似，不同的是用相似，不同的是用核核糖糖代替了脱氧核糖，用尿嘧啶代替了脱氧核糖，用尿嘧啶(U)(U)代替了胸腺嘧啶。代替了胸腺嘧啶。 核酸的结构人类基因组工程DNA螺旋是由大量碱基对构成的碱基共有4种。人们常把DNA比作天书天书的字母就是一对对碱基。所谓DNA测序就是把DNA天书中的字母顺序确定出来。所谓人类基因组工程就是要对人类的DNA进行测序，即测定组成的30亿个核苷酸的序列。而下一步的工作则

20、是破译密码弄清这个长长的字母链怎样构成词和句子在哪儿断句每个词代表什么意思?从而奠定阐明人类所有基因的结构与功能解读人类的遗传信息揭开人类奥秘的基础。核酸的生物性能 每一个每一个细胞核细胞核中都有中都有DNADNA片断片断，每一个片断被称为，每一个片断被称为一个一个染色体染色体，遗传物质的主要载体是染色体。遗传物质的主要载体是染色体。基因基因是是DNADNA分了中含有遗传信息并能表现生理功能的片段分了中含有遗传信息并能表现生理功能的片段，每个每个DNADNA分子部含有很多个基因，每个基因中核苷酸分子部含有很多个基因，每个基因中核苷酸排列顺序都不同。人体有排列顺序都不同。人体有1010万个基因，

21、一个基因由万个基因，一个基因由约约5002000个个核苷酸核苷酸分子组成。分子组成。 以原有以原有DNADNA为模板，照其原样合成新一代为模板，照其原样合成新一代DNADNA的过的过程，叫做程，叫做DNADNA的复制，也就是以一条链为基础复制出的复制，也就是以一条链为基础复制出另一条互补链的过程另一条互补链的过程。 DNA分子是怎样进行复制的 首先，首先，DNADNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭曲的双链解开，这个过程叫解旋。然后，以解开的每两条扭曲的双链解开，这个过程叫解旋。然后，以解开的每段链段链( (母链母链) )为模板，以

22、周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，为模板，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，在有关酶作用下按照碱基互补配对原则，合成出与母链互补在有关酶作用下按照碱基互补配对原则，合成出与母链互补的子链。随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延长，的子链。随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延长，同时每条子链与其对应的母链互相盘旋成螺旋结构，形成一同时每条子链与其对应的母链互相盘旋成螺旋结构，形成一个新的个新的DNADNA分子。于是一个分子。于是一个DNADNA分子就形成了两个完全相同的分子就形成了两个完全相同的DNADNA分子。由此可见，分子。由此可见，DNADNA复制需要模板、原料、能量和酶等复制需要

23、模板、原料、能量和酶等基本条件。基本条件。DNADNA的复制保证了物种的稳定性和延续性的复制保证了物种的稳定性和延续性。 生物体的遗传物质发生形态或结构改变的现象叫突变。生物体的遗传物质发生形态或结构改变的现象叫突变。其中，因其中，因DNADNA中碱基对的化学组成和排列顺序发生改变而产生中碱基对的化学组成和排列顺序发生改变而产生的突变叫的突变叫基因突变基因突变。各种射线、激光、化学试剂都能诱发基。各种射线、激光、化学试剂都能诱发基因突变。由于遗传物质的缺失、重复或重排，使正常染色体因突变。由于遗传物质的缺失、重复或重排，使正常染色体发生变更的现象叫发生变更的现象叫染色体畸变染色体畸变。 五、生

24、命反应中的催化剂五、生命反应中的催化剂酶酶 酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质的蛋白质。生物体内新陈代谢等各种化学变化，。生物体内新陈代谢等各种化学变化，都是在各种酶的作用下进行的。所谓都是在各种酶的作用下进行的。所谓新陈代谢，新陈代谢，指的是生物与外界环境之间的物质和能量交换以指的是生物与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量转变的过程。及生物体内物质和能量转变的过程。同化作用和同化作用和异化作用是新陈代谢过程的两个方面。如果没有异化作用是新陈代谢过程的两个方面。如果没有酶、生物体内成千上万种化学变化都不能顺利、酶、生物体内成千上

25、万种化学变化都不能顺利、迅速进行，新陈代谢就会中断，生命活动也就停迅速进行，新陈代谢就会中断，生命活动也就停止了。因此，酶被称为生命的催化剂。止了。因此，酶被称为生命的催化剂。 酶的分类酶的分类 人们已发现的酶有数千种，人们已发现的酶有数千种，根据酶的催化性能可根据酶的催化性能可分为氧化还原酶、水解酶、转移酶、异构酶和合成分为氧化还原酶、水解酶、转移酶、异构酶和合成酶等酶等。由于有机分子的氧化作用最常见的是失去氢。由于有机分子的氧化作用最常见的是失去氢原子，因此这个反应叫做脱氢作用，催化这类反应原子，因此这个反应叫做脱氢作用，催化这类反应的酶叫做脱氢酶。的酶叫做脱氢酶。 水解酶水解酶是催化消化

26、道中食物水解作用的酶，它是催化消化道中食物水解作用的酶，它们包括酯酶们包括酯酶( (胆碱酯酶、磷酸酶、焦磷酸酶胆碱酯酶、磷酸酶、焦磷酸酶) )、糖酶、糖酶( (麦芽糖酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶等麦芽糖酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶等) )和蛋白和蛋白酶酶( (胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、凝血蛋胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、凝血蛋白酶等白酶等) )。 酶的催化作用的特点酶的催化作用的特点(1)(1)高效性高效性 比一般无机催化剂高比一般无机催化剂高1071013，反应速，反应速率很快，少量酶就可以起到很强的催化作用。例如率很快，少量酶就可以起到很强的催化作用。例如一份淀粉酶能催化一份淀

27、粉酶能催化100100万份淀粉，使其水解成麦芽万份淀粉，使其水解成麦芽糖。糖。 (2)(2)专一性专一性 如同一把钥匙开一把锁一样，一种如同一把钥匙开一把锁一样，一种酶只能对一种物质的化学反应起作用。酶只能对一种物质的化学反应起作用。(3)(3)条件温和性条件温和性 在接近体温和接近中性的条件下，在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起作用。在酶就可以起作用。在3050之间，酶的活性最强，之间，酶的活性最强，超过适宜温度时，酶的活性逐渐丧失。超过适宜温度时，酶的活性逐渐丧失。平衡膳食的理念 平衡膳食是指膳食中热能和各种营养素含量充足，种类齐全，平衡膳食是指膳食中热能和各种营养素含量充足，种类齐

28、全，比例适当；膳食中供给的营养素与机体的需要两者之间保持比例适当；膳食中供给的营养素与机体的需要两者之间保持平衡。主要要求膳食结构要多样化和合理的膳食制度。平衡。主要要求膳食结构要多样化和合理的膳食制度。 各类食物的合理比例：各类食物的合理比例：有人调查研究了营养与慢性病之有人调查研究了营养与慢性病之间的关系，认为不仅营养不足会影响人体健康，而营养过剩间的关系，认为不仅营养不足会影响人体健康，而营养过剩也可以成为某些疾病的诱因，从而提出平衡膳食也可以成为某些疾病的诱因，从而提出平衡膳食以谷类以谷类、肉鱼乳蛋类、油脂、其它的构成较为、肉鱼乳蛋类、油脂、其它的构成较为适宜。适宜。合理的膳食制度：合

29、理的膳食制度：正常情况下，一般正常情况下，一般每日三餐每日三餐比较合理，两比较合理，两餐的间隔以小时合适。各餐数量的分配要适合劳动需餐的间隔以小时合适。各餐数量的分配要适合劳动需要和生理状况，较适宜的分配为：要和生理状况，较适宜的分配为：早餐占全天总热能的早餐占全天总热能的，午餐占全天总热能的，晚餐占全天总热，午餐占全天总热能的，晚餐占全天总热能的。能的。 中国居民平衡膳食宝塔 平衡膳食宝塔共分五层。谷类食物位居底层，每人每天应平衡膳食宝塔共分五层。谷类食物位居底层，每人每天应吃吃300 300 克克 至至500500克克。 蔬菜和水果占据第二层，每天应吃蔬菜和水果占据第二层，每天应吃400

30、400 克至克至500 500 克蔬菜和克蔬菜和100 100 克克 至至200 200 克水果克水果。 鱼、禽、肉、蛋等动物性食物位于第三层，每天应吃鱼、禽、肉、蛋等动物性食物位于第三层，每天应吃125 125 克至克至200 200 克（鱼虾类克（鱼虾类50 50 克，畜、禽肉克，畜、禽肉50 50 克至克至100 100 克，蛋类克，蛋类25 25 克至克至50 50 克）克）。 奶类和豆类食物合占第四层，每天应吃奶类及奶制品奶类和豆类食物合占第四层，每天应吃奶类及奶制品100 100 克和豆类及豆制品克和豆类及豆制品50 50 克。克。 第五层塔尖是油脂类，每天不超过第五层塔尖是油脂类

31、，每天不超过25 25 克。克。3-2化学使人类丰衣足食化学使人类丰衣足食 据联合国粮农组织据联合国粮农组织（）（）年月出版年月出版的的粮食展望粮食展望（）（）第第期和美国农业部年月日发布的期和美国农业部年月日发布的美美国和全球农产品供求分析和预测报告国和全球农产品供求分析和预测报告中所提供的信中所提供的信息：年世界粮食生产因受息：年世界粮食生产因受“厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象”的再度袭扰，连续第六年歉收减产；世界粮食总需求的再度袭扰，连续第六年歉收减产；世界粮食总需求量，连续第四年高于总供给量；世界粮食总库存量，量，连续第四年高于总供给量；世界粮食总库存量，连续第三年递减；世界粮食市场价格，在

32、持续年低连续第三年递减；世界粮食市场价格，在持续年低迷之后，从年下半年起大幅度回升。消除饥迷之后，从年下半年起大幅度回升。消除饥饿仍是全球需要解决的难题。饿仍是全球需要解决的难题。化学在提高粮食产量起化学在提高粮食产量起到非常重要的作用。到非常重要的作用。例如，化肥、农药、植物生长调例如，化肥、农药、植物生长调节剂等都发挥了巨大的作用。节剂等都发挥了巨大的作用。一、粮食生产与化肥肥料三要素：肥料三要素：N、P、K1)氮肥氮肥作物通常吸收的两种作物通常吸收的两种N的形式：的形式：NO3- 或或NH4+ 合成氨反应：合成氨反应：2N2N2 2 + 3H + 3H2 2 2NH 2NH3 3由氨合成

33、的各种氮肥：硫酸氨由氨合成的各种氮肥：硫酸氨 (NH4)2SO4 硝酸氨硝酸氨 NH4NO3 氯化氨氯化氨 NH4HCl 碳酸氢氨碳酸氢氨 NH4HCO3 长期施用这些化肥会在土壤中长期施用这些化肥会在土壤中留下阴离子留下阴离子造成造成土壤酸化土壤酸化和板结。和板结。将氨和将氨和COCO2 2作用，可以制备出一种理想的化肥，那就是尿素作用，可以制备出一种理想的化肥，那就是尿素2 NH2 NH3 3 + CO + CO2 2 NH NH2 2-CO- NH-CO- NH2 2在土壤中尿素会慢慢释放出氨让作物吸收，且不会对土壤造成任何不良在土壤中尿素会慢慢释放出氨让作物吸收，且不会对土壤造成任何不

34、良的影响，且肥效在所有氮肥中最高。的影响，且肥效在所有氮肥中最高。氮肥的肥效用含氮量表示：氮肥的肥效用含氮量表示：硫酸氨硫酸氨 (NH4)2SO4的含氮量的含氮量N%=21.2%尿素尿素 NHNH2 2-CO- NH-CO- NH2 2的含氮量的含氮量N%=46.7%2)磷肥磷肥作物通常吸收的作物通常吸收的P 的形式：的形式：PO43- 常用的磷肥：重过磷酸钙常用的磷肥：重过磷酸钙 ， 有效磷有效磷4552% 过磷酸钙过磷酸钙 ， 有效磷有效磷1618%CaCa3 3(PO(PO4 4) )2 2 + 2H + 2H2 2SOSO4 4 Ca (H Ca (H2 2POPO4 4) )2 2

35、+ 2Ca SO + 2Ca SO4 4磷矿石磷矿石 过磷酸钙过磷酸钙不容不容 可溶可溶3 3）钾肥）钾肥常用的钾肥有：钾矿石和氯化钾常用的钾肥有：钾矿石和氯化钾4 4）其他营养元素）其他营养元素 除了除了N N、P P、K K外，还有三个元素也是植物生长外，还有三个元素也是植物生长过程中所需要的，那就是钙、镁、硫。钙以过程中所需要的，那就是钙、镁、硫。钙以CaOCaO的的形式施用，既可起中和土壤酸性的作用又可以补充形式施用，既可起中和土壤酸性的作用又可以补充植物的营养，镁是叶绿素分子的组成部分，植物光植物的营养，镁是叶绿素分子的组成部分，植物光合作用所必须的化合物，硫是多种氨基酸的组成部合作

36、用所必须的化合物，硫是多种氨基酸的组成部分，为蛋白质合成所必须，硫粉还可以用于中和土分，为蛋白质合成所必须，硫粉还可以用于中和土壤的碱性。壤的碱性。2、作物病虫害与农药 根据有关资料，农药的使用可以挽回15%30%的农作物损失。第一代农药的代表：天然物质杀虫剂， 格利森水（石灰和硫磺合剂）和波尔多液（硫酸铜和石灰水）。第二代农药的代表：有机氯农药（DDT，666）、有机磷农药、氨基甲酸酯农药。新一代农药 ：拟除虫菊酯类高效低毒农药。农药的功与过：据世界卫生组织的统计，有机氯杀虫剂的使用，至少挽救了2500万生命，并使上已人摆脱了传染病。就印度而言，自1954年实施灭蚊计划之后，印度人口平均寿命

37、提高15年！危害是环境污染，野生动物畸变，农药急慢性中毒。二、化学纤维和衣服服装的面料有：天然产物，例如，棉、麻、丝、毛。人造纤维：就是用化学处理的方法，把不能纺织的天然纤维变成可纺织的纤维。 合成纤维：是一种全化学合成的高分子化合物。例如，涤纶（聚酯）、尼龙（聚酰氨）、腈纶（聚烯烃）洗涤作用织物污渍洗涤剂污渍洗涤剂的去污作用如何正确洗衣服如何正确洗衣服?三、肥皂和合成洗涤剂三、肥皂和合成洗涤剂结构：双亲分子 amphiphilic molecule表面活性剂结构CH3-CH2-CH2-.-CH2-COO-Na+亲水基亲油基简化为：疏水基憎水基憎油基表面活性剂在两相界面的排列水相空气洗衣粉肥皂

38、阴离子表面活性剂RCOONa 羧 酸 盐R-SO3Na 磺 酸 盐两性表面活性剂R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型 CH3 |R-N+-CH2COO- 甜菜碱型 | CH3季铵盐RN+CH3CH3CH3Cl-CH3CH3RNH+ Cl-叔铵盐RNH3+ Cl-伯铵盐RNH2+ Cl-CH3仲铵盐阳离子表面活性剂R-(C6H4)-O(C2H4O)n H烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂R2N-(C2H4O)n H聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)n H聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型R-O-(CH2CH2O)n H脂肪醇聚氧乙烯醚肥皂和合成洗涤剂的优缺点1 1）

39、肥皂的缺点）肥皂的缺点 (1) (1) 肥皂以天然的动植物油脂为原料，要消耗大量油脂，肥皂以天然的动植物油脂为原料，要消耗大量油脂，每生产每生产一块肥皂一块肥皂要耗费要耗费三两左右的油脂三两左右的油脂，如果把每年用于生产，如果把每年用于生产肥皂的植物油脂节省下来，就可以大大地改善我们食油的供应肥皂的植物油脂节省下来，就可以大大地改善我们食油的供应量。目前，虽然可以用石油产品合成脂肪酸来代替动植物油脂，量。目前，虽然可以用石油产品合成脂肪酸来代替动植物油脂，但是这些代用品含量越多，肥皂的质量就越差，不仅去污能力但是这些代用品含量越多，肥皂的质量就越差，不仅去污能力差，而且洗后容易使纺织品发粘。差

40、，而且洗后容易使纺织品发粘。 (2) (2) 在用硬水洗衣服时，肥皂会和水中的钙离子和镁离子在用硬水洗衣服时，肥皂会和水中的钙离子和镁离子形成钙皂和镁皂，既浪费肥皂，又会使纺织品的颜色变黄和发形成钙皂和镁皂，既浪费肥皂，又会使纺织品的颜色变黄和发硬。硬。 (3) (3) 烧碱是肥皂的原料之一，肥皂中多少含有一些游离的烧碱是肥皂的原料之一，肥皂中多少含有一些游离的碱，尤其是普通洗衣皂的碱性还比较强，它不适合于洗涤丝、碱，尤其是普通洗衣皂的碱性还比较强，它不适合于洗涤丝、毛织物和某些化学纤维纺织品。毛织物和某些化学纤维纺织品。2）合成洗涤剂的优点 合成洗涤剂的出现恰恰弥补了肥皂的这些缺点，逐步取代

41、了普通洗衣皂，合成洗涤剂具有以下几方面优点： (1) 合成洗涤剂以石油产品和其它化工原料(如苯、硫酸等)为原料，来源丰富，价格便宜。 (2) 在用硬水洗衣服时，由于合成洗涤剂不会和钙离子和镁离子发生反应产生皂垢，所以硬水对洗涤没有干扰。 (3) 在合成洗涤剂的各种成分中，主要成分活性物本身没有碱性，只是某些助剂（三聚磷酸钠）具有碱性，如果配方调整得好，洗衣粉的碱性可以很弱，适合于洗涤丝、毛织物和化学纤维纺织品。 (4) 使用洗衣机的家庭日益增多，能用合成洗涤剂而不能用肥皂。 3）合成洗涤剂的缺点 合成洗涤剂也存在着一些缺点，主要有： (1) 合成洗涤剂的去污能力都很强，在洗衣服时，如果手在洗衣

42、粉的溶液中泡久了，会把皮肤表面的油脂都洗下来，使皮肤变得干燥，遇到这种情况，应在手上擦油性化装品以防止干裂。(2) 一般的洗衣粉都容易产生大量泡沫，要用大量的水才能把衣服漂洗干净，所以用洗衣粉洗衣服时，往往比肥皂费水。尤其是在使用洗衣机时，泡沫太多更是很讨厌的事情，现在已有低泡洗衣粉可以解决这一问题。 无磷洗衣粉和低泡高效洗衣粉洗衣粉的主要成分：烷基苯磺酸纳，少量非离子表面活性剂，三聚磷酸盐等助剂，荧光剂，酶等。无磷洗衣粉：用4A沸石和次氮基三醋酸三钠盐 （N(CH2COONa)3 ，NTA）代替三聚磷酸盐做为Ca, Mg离子的络合剂。低泡高效洗衣粉：在洗衣粉中加如消泡剂（二甲基聚硅氧烷）和3

43、-5%的脂肪酸钠（肥皂）。四、漂白剂和增白剂 家庭常用的漂白剂和增白剂有以下几种： 1、漂白粉 漂白粉中的有效成分是次氯酸钙，把它溶解在水中就会生成次氯酸和盐酸。次氯酸有氧化性，对纺织品有漂白作用。使用时，只要把漂白粉配成千分之五的水溶液，把纺织品放入溶液中浸泡半小时左右即可漂白。漂白后应立即用水将纺织品漂洗干净，这是因为漂白粉溶液中含有少量盐酸，对纺织品有损害作用。另外，漂白粉用得太多，也会损伤衣服。 漂白粉很容易吸潮，它吸潮后会分解失效，所以买来的漂白粉应放在于燥的地方和密闭的容器内。漂白粉的缺点是经过它漂白的纺织品不能持久，日子长了容易泛黄(变黄)。这是由于空气、阳光和汗液的作用都会使已

44、经被漂白了的色素重新在纤维表面出现。2、双氧水 双氧水的化学名称叫过氧化氢，它是一种无色的水溶液：市售的双氧水共分两种，一种是医用双氧水(可在西药店买到)，它的含量为3。另外一种是作为化工用的双氧水，它的含量是30，这种双氧水浓度大，具有较强的腐蚀性，与手接触后会把皮肤灼伤，用时要注意。 用来漂白纺织品的双氧水只要干分之三的浓度就可以了(即把工业双氧水用清水冲稀十倍)，把衣服放在里面浸泡半小时后取出再用清水漂洗干净。干分之三的双氧水既没有腐蚀性，也没有酸性，可以与之接触。双氧水将衣服漂白后，它本身变成水，不会在纺织品上留下任何东西，所以它使用安全，质量比漂白粉好得多。 3、荧光增白剂 荧光增白

45、剂能够吸收肉眼看不见的紫外线，然后把它转变成白色的可见光，所以经过荧光增白剂处理过的纺织品在日光照射下显得特别洁白，有颜色的纺织品经过荧光增白剂的处理后，也可以使色彩和花纹的层次格外分明，颜色显得特别鲜艳。荧光增白剂只对棉织品和粘胶纤维纺织品有显著的增白作用，对于某些合成纤维织物(如纯涤纶、腈纶、丙纶等)的增白效果不太显著。 有的增白洗衣粉中含有荧光增白剂，它们的颜色是蓝的，并且在商标上有说明。如果单独使用荧光增白剂来漂白纺织品，可以把它配成百分之三左右的水溶液，把衣服放在里面浸泡半小时，取出后用清水漂洗干净。荧光增白剂的缺点是耐日晒的能力较差，所以衣服穿久了就会失去增白作用。尤其是在烈日下晒

46、后，它就会失效。所以要经常用它，才能保持增白作用 。五、棉、麻纺织品的洗涤方法五、棉、麻纺织品的洗涤方法 1清水浸泡 要洗的衣服先用清水浸泡几分，然后再用清水揉洗几下，不仅可以洗掉衣服表面的尘土，更重要的是可以洗去可溶性的污物，例如可以把汗液中的盐分、尿素、蛋白质洗去，同时又可以节省洗涤剂。但是必须注意不能用热水浸泡要洗的衣服，尤其是内衣，因为内衣上的汗液比较多，汗液中的蛋白质受热水的作用而凝固，牢牢地粘附在纤维上，不容易被洗下来。这些凝固的蛋白质受到日晒和空气的氧化作用，会使衣服上出现黄色的汗斑，既不好洗，又难看。另外，有色的衣服在热水里浸泡以后容易掉色，所以也要忌用热水。 待洗的衣服浸泡的

47、时间不能太长，一般只要浸泡五分钟左右就可以了，浸泡的时间太长，棉纤维会受到一定的损伤。有的人还喜欢把脏衣服泡过夜，第二天再洗那就更没有必要了。 2用洗涤剂洗用洗衣料洗衣服时，应该根据洗衣粉包装上的说明来掌握洗涤液的浓度和温度，浓度太稀，衣服洗不干净，太浓了浪费洗衣粉。如果有条件，可用40一50的温水溶解洗衣粉，去污效果会好一些。由于洗衣粉和衣服上的污垢作用时需要一定的时间，所以衣服要在洗涤液中浸泡二十分钟左右，再进行揉洗，最好要轻揉轻搓，这个原则对于任何种类的纤维都是适用的，而用力搓擦总是会损伤纤维的。由于合成洗涤剂具有较强的去污能力，一投情况下，不一定要用搓衣板或硬刷子来洗衣服。对于衣服上污垢多的地方，如袖口和领子等，可在上面洒少量干的洗衣粉用软毛刷刷洗或轻轻揉搓。在洗衬衫的领子时还需要注意，有的领子是用树脂整理过的，比较硬，必须用水将它泡软并且不能使劲地揉搓，否则容易使领子产生折皱，甚至损坏。3用清水漂洗由于洗衣粉和肥皂都不太容易漂洗干净，而且它们多少带点碱性，所以衣服最好多用清水漂洗几次。但是洗衣服用的水也不是越多越好，应该是每次用不太多的水，但漂洗次数却要多一些。每次漂洗后，都要把衣服拧干，再用清水漂洗第二